项目四磨削外圆课件

1、项目四 磨削外圆01装夹零件0203CONTENTS目录磨削外圆磨削外圆质量分析项目描述 外圆磨削是指对工件圆柱、圆锥和多台阶轴外表面及旋转体外曲面进行的磨削。外圆磨削可以在外圆磨床上进行，也可以在无心磨床上进行。在外圆磨床上磨削外圆时，工件一般用顶尖或卡盘装夹，但与车削不同的是顶尖均为死顶尖。磨削方法分为纵磨法、横磨法、综合磨法和深磨法等，其中以纵磨法为重点。外圆磨削的精度可达IT5IT6，表面粗糙度Ra值一般为0.40.2m，精磨时Ra值可达0.160.01m。 图3-34 外圆磨削本项目主要学习并掌握在外圆磨床上装夹零件的方法，熟练掌握磨削外圆的方法，能够规范、安全、文明操作磨床，并能对

2、磨床进行日常保养维护。任务1 装夹零件 任务描述 在外圆磨床上，轴类零件件常用顶尖装夹，方法与车削基本相同；盘套类零件常用心轴和顶尖安装，所用心轴与车削用心轴基本相同；磨削短而又无顶尖孔的轴类零件时，可用三爪或四爪卡盘装夹。 在外圆磨圆上装夹零件的方法主要有顶尖装夹和卡盘装夹两种。磨削时，轴类零件常用顶尖装夹，所用的顶尖都是死顶尖，不随零件一起转动，这样可以减少安装误差，提高加工精度。无中心孔的圆柱形零件多采用三爪自定心卡盘装夹，不对称或形状不规则的工件则采用四爪单动卡盘或花盘装夹。空心工件常安装在心轴上磨削外圆。一、顶尖装夹1.用夹头和拨杆装夹被磨削工件是轴类零件，并以中心孔定位时，常使用夹

3、头和拨杆，配合主轴顶尖和尾座顶尖进行装夹，如图3-35所示。知识储备 图3-35 装夹轴类零件 夹头和拨杆的形式很多，图3-36所示是使用直柄鸡心夹头装夹零件，直柄鸡心夹头用拨盘上的拨杆直接拨动，带动轴件旋转。图3-37所示是使用弯柄鸡心夹头装夹零件，图3-37a是在拨盘上焊一块小方铁作为拨杆，拨动弯柄鸡心夹头，带动轴件转动；图3-37b是在前顶夹上钻孔后攻螺纹，螺钉拧在螺孔中，以螺钉为拨杆推动弯柄夹头，带动工件转动。去掉螺钉后，前顶尖仍可作为普通顶尖使用；图3-37c是将鸡心夹头上的弯柄插入拨盘长槽内，拨盘直接带动夹头和零件转动。 图3-36 直柄鸡心夹头装夹轴件a)直柄鸡心夹头 b）装夹轴

4、件图3-37 弯柄鸡心夹头装夹a)使用带方块拨盘 b）使用螺钉式拨杆 c)使用带槽拨盘2.利用反顶尖装夹图3-38a所示是带有外锥度刃口的轴类零件，装夹这类零件，可采用图3-38b所示方法。在尾座上装一普通顶尖，特殊反顶尖装在主轴锥孔内，零件安装在这两个顶尖之间，即可进行磨削。在特殊反顶尖的右端带有内锥孔，与零件左端的外锥度相同。反顶尖的内锥面上开出几道槽，与零件刃相啮合，并要保证零件和反顶尖在同一条轴线上。该方法装卸工件都很方便。图3-38 反顶尖装夹零件a) 零件 b）装夹零件 3盘套类零件常用心轴和顶尖安装，所用心轴与车削用心轴基本相同，如图3-39所示。图3-39 锥度心轴装夹二、卡盘

5、装夹利用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘装夹，如图3-40所示。卡盘由大锥齿轮、小锥齿轮、卡爪等组成，在大锥齿轮背面和卡爪侧面都制有平面螺纹。夹紧零件时，使用带方头的扳手插进方孔内，转动小锥齿轮就会带动大锥齿轮旋转，而大锥齿轮通过背面的平面螺纹而使卡爪向中心移动，夹紧零件。反向转动小锥齿轮时，卡爪就会离开中心向圆周方向移动，而将零件松开。使用时通过法兰盘将卡盘安装到磨床头架轴上，适于磨削短轴类零件时使用。图3-40 卡盘装夹（a）三爪自定心卡盘装夹 （b）四爪单动卡盘装夹任务2 磨削外圆 任务描述 磨削外圆一般在外圆磨床上进行，外圆磨床用于成批轴类零件的端面、外圆及圆锥面的精密磨削，是汽车发动机等

6、行业的主要设备。也适用于军工、航天、一般精密机械加工车间批量小，精度要求高的轴类零件加工。 磨削外圆一般是根据工件的形状和大小、加工技术要求以及工件的刚性等来选择磨削方法的。一、磨削外圆柱面1. 纵磨法如图3-41所示，工件随工作台作往复直线运动（纵向进给），每一往复行程终了时，砂轮作周期性横向进给。每次磨削吃刀量很小，磨削余量是在多次往复行程中磨去的。纵磨时，因磨削吃刀量小，磨削力小，磨削热小且散热好，加上最后作几次无横向进给的光磨行程，直到火花消失为止，所以磨削精度高，表面粗糙度值小。但生产率低，广泛应用于单件、小批生产及粗磨中，特别适用于细长轴的磨削。知识储备图3-41 纵磨法 2.横磨

7、法（又称切入法）如图3-42所示，磨削时，工件无纵向运动，而砂轮以慢速作连续或断续的横向进给，直到磨去全部余量。横磨法生产率高，但横磨时，工件与砂轮接触面大，磨削力大，发热量多，磨削温度高，工件易发生变形和烧伤，加工精度较低，表面粗糙度值较大。横磨法适用于磨削长度短、刚性好、精度较低的外圆面及两侧都有台肩的轴颈工件的大批量生产，尤其是成形面，只要将砂轮修整成形，就可直接磨出。图3-42 横磨法3.综合磨削法（又称阶段磨削法）综合磨削法是横向磨削法与纵向磨削法的综合。图3-43所示，磨削时，先采用横向磨削法分段粗磨外圆，并留精磨余量，然后再用纵向磨削法精磨到规定的尺寸。这种磨削方法既能提高生产效

8、率，又能保证加工精度和表面粗糙度。它适用于磨削余量大和刚性好的工件。图3-43 综合磨削法a）横向磨削 b）纵向磨削4.深度磨削法深度磨削法与纵向磨削法相同，但砂轮需修成阶梯形，台阶的数量及深度按磨削余量的大小和工件的长度确定。如图3-44所示，磨削时，砂轮各台阶的前端担负主要切削工作，各台阶的后部起精磨、修光作用，前面的各台阶完成初磨，最后一个台阶完成精磨。深度磨削法适用于磨削余量和刚度较大的工件的批量生产，应选用刚度和功率大的机床，使用较小的纵向进给速度，并注意充分冷却。图3-44 深度磨削法a）双阶梯砂轮 b）五阶梯砂轮 二、磨削外圆锥面磨削外圆锥面方法主要有以下三种：1.转动工作台磨削

9、外圆锥面如图3-45所示，磨削时工件安装在两顶尖之间，逆时针将工作台转动一个工件圆锥半角a/2，采用纵磨法。先试磨并测量工件锥度，根据测量（用套规）结果精细调整工作台直至锥度正确为止，然后用套规测量工件余量，将工件磨至图样要求。此磨削方法只能磨削圆锥角小于12的外圆锥面。图3-45 转动工作台磨削外圆锥面 2. 转动头架磨削外圆锥面如图3-36所示，磨削时工件安装在卡盘上，逆时针将头架转动一个工件圆锥半角a/2，采用纵向磨削法。先试磨并用套规测量锥度并调整工作台。工作台调整完毕后用套规测量磨削余量，随后将工件磨至图样要求。图3-36 转动头架磨削外圆锥面 3. 转动砂轮架磨削外圆锥面如图3-3

10、7所示，工件用两顶尖安装，逆时针将砂轮架转动一个工件圆锥半角a/2，采用横磨法磨削。图3-37 转动砂轮架磨削外圆锥面任务3 磨削外圆质量分析 任务描述 磨削外圆过程中，由于有多种因素的影响，零件表面容易产生各种缺陷。如磨削外圆表面会出现多角形或螺旋形深痕，工件表面的划痕或划伤（拉毛）及表面烧伤等。 一、磨削外圆质量分析1.多角形在零件表面沿母线方向存在一条条等距的直线痕迹，其深度小于0.5m，如图3-38所示。知识储备图3-38 多角形缺陷 （1）产生原因主要是由于砂轮与工件沿径向产生周期性振动所致。如：砂轮或电动机不平衡。轴承刚性差或间隙太大。工件中心孔与顶尖接触不良。砂轮磨损不均匀等。（

11、2）消除振动的措施仔细地平衡砂轮和电动机。改善中心孔和顶尖的接触情况。及时修整砂轮。调整轴承间隙。 2.螺旋形磨削后的工件表面呈现一条很深的螺旋痕迹，痕迹的间距等于工件每转的纵向进给量。如图3-39所示。 图3-39 几种螺旋形缺陷（1）产生原因主要是砂轮微刃的等高性破坏或砂轮与工件局部接触。如：砂轮母线与工件母线不平行。头架、尾座刚性不等。砂轮主轴刚性差。（2）消除的措施修正砂轮，保持微刃等高性。调整轴承间隙。保持主轴的位置精度。砂轮两边修磨成能成台肩形或倒圆角，使砂轮两端不参加切削。工件台润滑油要合适，同时应有卸载装置。使导轨润滑为低压供油。3.拉毛（划伤或划痕）常见的工件表面拉毛现象如图3-40所示。（1）产生原因磨粒自锐性过强。切削液不清洁。砂轮罩上磨屑落在砂轮与工件之间等。（2）消除拉毛的措施选择硬度稍高一些的砂轮。砂轮修整后用切削液和毛刷清洗对切削液进